(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
時間分割二重システムにおけるバックホールリンク通信方法であって、
基地局が、バックホールリンクアップ伝送のためのアップサブフレームおよびバックホールリンクダウンリンク伝送のためのダウンサブフレームを割り当て、サブフレーム割り当て情報を中継ノードに通知するとともに、
前記基地局が、前記バックホールリンクのアップサブフレームおよびダウンサブフレームを用いることにより中継ノードとの通信を行い、
前記基地局が前記バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを割り当てることは、
前記基地局が、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして割り当てることと、
前記基地局が、ダウンサブフレームｎ−ｋ１を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当てることとを含み、
ただしｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなる
ことを特徴とする。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
前記基地局が、前記バックホールリンクのアップサブフレームおよびダウンサブフレームを用いることにより中継ノードとの通信を行うことは、
前記基地局が、前記バックホールリンクのアップサブフレームで、前記中継ノードから送信されるアップデータ及び・あるいはアップ確認符号・否定応答返信を受信することと、
前記基地局が、バックホールリンクのダウンサブフレームで前記中継ノードから送信されるダウンデータ及び・あるいはアップスケジュール情報を前記中継ノードに送信することを含む
ことを特徴とする。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、
前記基地局が、１つの無線フレームを周期として前記バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを割り当てる
ことを特徴とする。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、
割り当てたバックホールリンクのダウンサブフレームの数は、割り当てたバックホールリンクのアップサブフレームの数以上である
ことを特徴とする。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、
前記基地局が前記バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを割り当てることは、
前記基地局が、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして割り当てることと、
前記基地局が、ダウンサブフレームｎ−ｋ１及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−２を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当てることとを含み、
ただしｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、前記基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップ確認符号・否定応答を送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなる
ことを特徴とする。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、
前記基地局が前記バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを割り当てることは、
前記基地局が、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして割り当てることと、
前記基地局が、ダウンサブフレームｎ−ｋ１、ダウンサブフレーム集合ｎｋ−２及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−３を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当てることとを含み、
ただしｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、前記基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップ確認符号・否定応答を送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、ｋ３が複数の値を取れ、その値がｋ１、ｋ２と等しくない
ことを特徴とする。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、
前記基地局が、前記バックホールリンクのダウンサブフレームｍでダウンデータを前記中継ノードに送信し、
前記基地局が、前記バックホールリンクのアップサブフレームｍ＋ｄ１で該当の前記中継ノードからの確認符号・否定応答返信を受信し、
前記基地局が、前記バックホールリンクのダウンサブフレームｍ＋ｄ２でダウンデータあるいは新たなダウンデータを再送し、
ただし、前記バックホールリンクのアップサブフレームｍ＋ｄ１が、前記バックホールリンクのダウンサブフレームｍから３ms後の１つ目のバックホールアップサブフレームであり、前記バックホールリンクのサブフレームｍ＋ｄ２が、前記バックホールのアップサブフレームｍ＋ｄ１から３ｍｓ後のいずれかのバックホールリンクダウンサブフレームであり、ｄ１、ｄ２は自然数である
ことを特徴とする。
【請求項８】
請求項１に記載の方法であって、
前記基地局が、前記バックホールリンクのダウンサブフレームｍでアップスケジュール情報を前記中継ノードに送信し、
前記基地局が、前記バックホールのアップサブフレームｍ＋ｋ１で前記中継ノードからのアップデータを受信し、
前記基地局が、前記中継ノードからアップデータあるいは新たなアップデータを再送するように、前記バックホールリンクのダウンサブフレームｍ＋１０でアップスケジュール情報を前記中継ノードに送信し、
ただし、ｋ１が、前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストタイミングとなる
ことを特徴とする。
【請求項９】
請求項１に記載の方法であって、
割り当てたバックホールリンクのアップサブフレームとダウンサブフレームにはサブフレーム（#0，#1，#5，#6）が含まれていない
ことを特徴とする。
【請求項１０】
時間分割二重システムにおけるバックホールリンク通信方法であって、
中継ノードが、基地局から送信されるバックホールリンクのアップサブフレームおよびダウンサブフレームの割り当て情報を受信し、該当する前記バックホールリンクのアップサブフレームおよびダウンサブフレームを確定するとともに、
前記中継ノードが、前記バックホールリンクのアップサブフレームおよびダウンサブフレームを用いることにより前記基地局との通信を行い、
前記中継ノードが、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして確定し、
前記中継ノードが、ダウンサブフレームｎ−ｋ１を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、
ただしｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなる
ことを特徴とする。
【請求項１１】
請求項１０に記載の方法であって、
前記中継ノードが、前記バックホールリンクのアップサブフレームおよびダウンサブフレームを用いることにより前記基地局との通信を行うことは、
前記中継ノードが、前記バックホールリンクのアップサブフレームで、アップデータ及び・あるいはアップ確認符号・否定応答返信を前記基地局に送信することと、
前記中継ノードが、前記バックホールリンクのダウンサブフレームで前記基地局から送信されるダウンデータ及び・あるいはアップスケジュール情報を受信することを含む
ことを特徴とする。
【請求項１２】
請求項１０に記載の方法であって、
前記中継ノードにより確定されたバックホールリンクのダウンサブフレームの数は、確定されたバックホールリンクのアップサブフレームの数以上である
ことを特徴とする。
【請求項１３】
請求項１０に記載の方法であって、
前記中継ノードが、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして確定し、
前記中継ノードが、ダウンサブフレームｎ−ｋ１及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−２を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、
ただしｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、前記基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップ確認符号・否定応答を送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなる
ことを特徴とする。
【請求項１４】
請求項１０に記載の方法であって、
前記中継ノードが、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして確定し、
前記中継ノードが、ダウンサブフレームｎ−ｋ１、ダウンサブフレーム集合ｎｋ−２及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−３を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、
ただしｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、前記基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップ確認符号・否定応答を送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、ｋ３が複数の値を取れ、その値がｋ１、ｋ２と等しくない
ことを特徴とする。
【請求項１５】
請求項１０に記載の方法であって、
前記中継ノードが、前記バックホールリンクのダウンサブフレームｍで前記基地局から送信されるダウンデータを受信し、
前記中継ノードが、前記バックホールリンクのアップサブフレームｍ＋ｄ１で確認符号・否定応答返信を前記基地局に送信し、
前記中継ノードが、前記バックホールリンクのダウンサブフレームｍ＋ｄ２で前記基地局から再送した前記ダウンデータあるいは新たなダウンデータを受信し、
ただし、前記バックホールリンクのアップサブフレームｍ＋ｄ１が、前記バックホールリンクのダウンサブフレームｍから３ms後の１つ目のバックホールアップサブフレームであり、前記バックホールリンクのサブフレームｍ＋ｄ２が、前記バックホールのアップサブフレームｍ＋ｄ１から３ｍｓ後のいずれかのバックホールリンクダウンサブフレームであり、ｄ１、ｄ２は自然数である
ことを特徴とする。
【請求項１６】
請求項１０に記載の方法であって、
前記中継ノードが、前記バックホールリンクのダウンサブフレームｍで前記基地局から送信されるアップスケジュール情報を受信し、
前記中継ノードが、前記バックホールのアップサブフレームｍ＋ｋ１でアップデータを前記基地局に送信し、
前記中継ノードが、前記バックホールリンクのダウンサブフレームｍ＋１０で前記基地局から送信されるアップスケジュール情報を受信し、前記アップスケジュール情報に基づいて、バックホールリンクのアップサブフレームｍ＋１０＋ｋ１で基地局に前記アップデータを再送するかあるいは新たなアップデータを初めて送信し、
ただし、ｋ１が、前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストタイミングとなる
ことを特徴とする。
【請求項１７】
請求項１０に記載の方法であって、
前記中継ノードにより確定されたバックホールリンクのアップサブフレームとダウンサブフレームにはサブフレーム（#0，#1，#5，#6）が含まれていない
ことを特徴とする。
【請求項１８】
基地局からのバックホールリンクアップ伝送のためのアップサブフレームおよびバックホールリンクダウン伝送のためのダウンサブフレームに関するサブフレーム割り当て情報を受信する受信手段と、
前記サブフレーム割り当て情報を基づいて前記バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを確定する確定手段と、
前記バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを用いることにより前記基地局との通信を行う通信手段と
を含み、
前記確定手段は、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして確定するとともに、ダウンサブフレームｎ−ｋ１を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、
ただしｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなることを特徴とする中継設備。
【請求項１９】
請求項１８に記載の中継設備であって、
前記通信手段は、
前記バックホールリンクのアップサブフレームで、アップデータ及び・あるいはアップ確認符号・否定応答返信を前記基地局に送信する送信装置と、
前記バックホールリンクのダウンサブフレームで前記基地局から送信されるダウンデータ及び・あるいはアップスケジュール情報を受信する受信装置と
をさらに含むことを特徴とする。
【請求項２０】
請求項１８に記載の中継設備であって、
前記確定手段は、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして確定するとともに、ダウンサブフレームｎ−ｋ１及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−２を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、
ただしｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、前記基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップ確認符号・否定応答返信を送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなる
ことを特徴とする。
【請求項２１】
請求項１８に記載の中継設備であって、
前記確定手段は、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして確定し、ダウンサブフレームｎ−ｋ１、ダウンサブフレーム集合ｎｋ−２及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−３を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、
ただしｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、前記基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップ確認符号・否定応答返信を送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、ｋ３が複数の値を取れ、その値がｋ１、ｋ２と等しくない
ことを特徴とする。
【請求項２２】
請求項１０に記載の中継設備であって、
前記確定手段により確定された前記バックホールリンクのアップサブフレームとダウンサブフレームにはサブフレーム（#0，#1，#5，#6）が含まれていない
ことを特徴とする。
【請求項２３】
バックホールリンクアップ伝送のためのアップサブフレームとバックホールリンクダウン伝送のためのダウンサブフレームを割り当てる割り当て手段と、
サブフレームの割り当て情報を中継ノードに通知する送信手段と、
前記バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを用いることにより前記中継ノードとの通信を行う通信手段と
を含み、
前記割り当て手段は、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして割り当てるとともに、ダウンサブフレームｎ−ｋ１を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当て、
ただし、ｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなることを特徴とする基地局。
【請求項２４】
請求項２３に記載の基地局であって、
前記通信手段は
前記バックホールリンクのアップサブフレームで、前記中継ノードから送信されるアップデータ及び・あるいはアップ確認符号・否定応答返信を受信する受信装置と、
前記バックホールリンクのダウンサブフレームでダウンデータ及び・あるいはアップスケジュール情報を前記中継ノードに送信する送信装置と
をさらに含むことを特徴とする。
【請求項２５】
請求項２３に記載の基地局であって、
前記割り当て手段は、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして割り当て、ダウンサブフレームｎ−ｋ１及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−２を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当て、
ただし、ｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップ確認符号・否定応答を送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなる
ことを特徴とする。
【請求項２６】
請求項２３に記載の基地局であって、
前記割り当て手段は、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして割り当て、ダウンサブフレームｎ−ｋ１、ダウンサブフレーム集合ｎｋ−２及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−３を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当て、
ただし、ｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、前記基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップ確認符号・否定応答を送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、ｋ３が複数の値を取れ、その値がｋ１、ｋ２と等しくない
ことを特徴とする。
【請求項２７】
バックホールリンクのアップ伝送のアップサブフレーム及びバックホールリンクのダウン伝送のダウンサブフレームを割り当て、サブフレームの割り当て情報を中継ノードに通知するための基地局と、
前記サブフレームの割り当て情報を受信し、該当の前記バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを確定し、前記バックホールリンクのアップサブフレームとダウンサブフレームを用いることにより、前記基地局との通信を行う中継ノードと
を含み、
前記中継ノードは、アップサブフレームｎを前記バックホールリクのアップサブフレームとして確定し、
前記中継ノードは、ダウンサブフレームｎ−ｋ１を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、
ただしｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなる
ことを特徴とするバックホールリンク通信システム。
【請求項２８】
請求項２７に記載のシステムであって、
前記中継ノードは、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして確定し、
前記中継ノードは、ダウンサブフレームｎ−ｋ１及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−２を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、
ただしｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、前記基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップ確認符号・否定応答を送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなる
ことを特徴とする。
【請求項２９】
請求項２７に記載のシステムであって、
前記中継ノードは、アップサブフレームｎを前記バックホールリンクのアップサブフレームとして確定し、
前記中継ノードは、ダウンサブフレームｎ−ｋ１、ダウンサブフレーム集合ｎｋ−２及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−３を前記バックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、
ただし、ｋ１が前記基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、前記基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと前記中継ノードから該当のアップ確認符号・否定応答を送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストのタイミングとなり、ｋ３が複数の値を取れ、その値がｋ１、ｋ２と等しくない
ことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信技術分野に関し、特にTDD（Time Division Duplexing，時間分割二重）システムバックホールリンク通信方法、デバイスおよびシステム。
【背景技術】
【０００２】
LTE（Long Term Evolution、長期進化）システムは3G（3rd Generation，第三世代移動通信システム）の進化であって、３Gのオンエアアクセス技術を改良し強化させるとともに、無線網の進化に関する唯一の標準として、OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing、直交周波数分割多重）およびMIMO（Multiple Input Multiple Output、多重入出力）を採用した。LTEは20MHzスペクトラム帯域幅の下で、下り100Mbit/sと上り50 Mbit/sのピーク速率を提供し、セル周辺ユーザの性能を改善し、セル容量をアップし、またシステムの遅延を低減させる。
【０００３】
しかし従来のLTEシステムには中継ノードを有さず、LTE規範におけるTDDモードでのフレーム構成は図１に示すように、該LTE  TDDのフレーム構成について、各１０ｍｓの無線クレームが２つのハーフフレーム（half-frame）を含み、各ハーフフレームが５つの１ｍｓのサブフレームを含み、ただし各サブフレームが２つの０．５ｍｓの一般的なスロット（slot）あるいは３つの特殊なスロットDwPTS（Downlink Pilot Timeslot，ダウンリンクパイロットスロット）、ガード期間GPおよびUpPTS（Uplink Pilot Timeslot，アップリンクパイロットスロット）からなる特殊サブフレーム（S）に分けられる。従来の規範においては、TDDモードでのフレーム構成におけるサブフレーム０がダウンサブフレームとなり、この無線フレームの同期信号、スケジュール信号以外のブロードキャスト信号がともにこのサブフレームにある。アプ/ダウンの切り替えを考えると、サブフレーム２がアップサブフレームとなる。
【０００４】
具体的に、１つの無線フレームにおける２つの５ｍｓハーフフレームは２つの同一のハーフフレーム（つまり５ｍｓを周期とするフレーム構成）となる可能である。このフレーム構成においては、アプ/ダウンスロットの配置は、1DL:3UL、2DL:2UL、3DL:1ULなどである。
【０００５】
また、無線リソースの利用および異なるフレーム構成同士の汎用性を考慮した場合、２つの５ｍｓハーフフレームは他のフレーム構成（つまり１０ｍｓを周期とするフレーム構成）となることもでき、一方のハーフフレーム構成おいては１ｍｓの特殊スロット（S)を有するとともに、他方のハーフフレーム構成おいては５ｍｓの特殊スロットをアップ/ダウンリンクデータスロットとして自由に配置することができる。このフレーム構成においては、アプ/ダウンスロットの配置は、6DL:3UL、7DL:2UL、8DL:1UL、3DL:5ULなどを含む。アプ/ダウンフレーム構成の配置は表１に示すようになる。
【０００６】
【表１】
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【０００７】
LTE−Aシステムでは、RN（Relay Node，中継ノード）を導入する。該RNが有する特徴は、ユーザデバイスUEから見ると、各セルが独立的なものであり、つまり増えた物理セルIDを有し、同期チャンネル、参考符号などの情報を個別に送信するようにRNによりセルを制御することにあるが、これに限らない。
【０００８】
今現在、中継ノードの導入によって、リレーに基づいた移動通信システムは基地局―マクロユーザデバイス（eNB-macro UE）の直通リンク（direct link）、基地局―中継ノード（eNB-RN）のバックホールリンク（backhaul link）、および中継ノード−中継ユーザデバイス（RN-relay UE）のアクセスリンク（access link）という三つの無線リンクを含む。無線通信の電波妨害による制限を考慮する場合、この三つのリンクは直交の無線リソースを用いる必要がある。中継ノードの送受信機はTDD動作モードにあるので、バックホールリンクおよびアクセスリンクがTDDフレーム構成においては異なるスロットを占用するが、時間および周波数のリソースが直交となれば、直通リンクおよびバックホールリンクが同時に存在してもよい。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、現有のLTE規範では、eNBとRNとの間のバックホールリンクの伝送フレーム構成および相関のHARQ（Hybrid Auto Repeat Request）操作が定義されていないので、eNBとRNはバックホールリンクにて有効かつ信頼的に通信を行うことができない。このため、バックホールリンク通信における有効性および信頼性を保証するために、バックホールリンクの伝送フレーム構成および相関のHARQ操作を定義する必要がる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明はTDDシステムバックホールリンク通信方法、設備及びシステムを提供する。
【００１１】
本発明の１つの方面によれば、基地局eNBが、バックホールリンクアップ伝送のためのアップサブフレームおよびバックホールリンクダウンリンク伝送のためのダウンサブフレームを割り当て、サブフレーム割り当て情報を中継ノードRNに通知するとともに、eNBが、バックホールリンクのアップサブフレームおよびダウンサブフレームを用いることによりRNとの通信を行うTDDシステムバックホールリンク通信方法を提供する。
【００１２】
ただし、eNBが、バックホールリンクのアップサブフレームおよびダウンサブフレームを用いてRNとの通信を行うことは、eNBが、バックホールリンクのアップサブフレームでRNからのアップデータおよび・あるいはアップACK（ACKnowledge Character，確認符号）・NACK（Negative ACKnowledgement，否定応答）応答を受信することと、eNBが、バックホールリンクのダウンサブフレームでダウンデータ及び・あるいはアップスケジュール情報をRNに送信することを含む。
【００１３】
本発明他面によれば、RNが、eNBからのバックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレーム割り当て情報を受信し、該当するバックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを確定するとともに、RNが、バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを用いることにより、eNBとの通信を行うTDDシステムバックホールリンク通信方法を提供する。
【００１４】
ただし、RNがバックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを用いることにより、eNBとの通信を行うことは、RNが、バックホールリンクのアップサブフレームで、アップデータ及び・あるいはアップACK／NACK応答をeNBに送信することと、RNが、バックホールリンクのダウンサブフレームでeNBからのダウンデータおよび・あるいはアップスケジュール情報を受信する。
【００１５】
本発明の他面によれば、eNBからのバックホールリンクアップ伝送のためのアップサブフレームおよびバックホールリンクダウン伝送のためのダウンサブフレームに関するサブフレーム割り当て情報を受信する受信手段と、サブフレーム割り当て情報を基づいてバックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを確定する確定手段と、バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを用いることによりeNBとの通信を行う通信手段とを含む中継設備を提供する。
【００１６】
本発明の他面によれば、バックホールリンクアップ伝送のためのアップサブフレームとバックホールリンクダウン伝送のためのダウンサブフレームを割り当てる割り当て手段と、サブフレームの割り当て情報をRNに通知する送信手段と、バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを用いることによりRNとの通信を行う通信手段とを含む基地局eNBを提供する。
【００１７】
本発明の他面によれば、バックホールリンクアップ伝送のためのアップサブフレームとバックホールリンクダウン伝送のためのダウンサブフレームを割り当て、サブフレームの割り当て情報をRNに通知するeNBと、サブフレーム割り当て情報を受信し、該当するバックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを確定するとともに、バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを用いることにより、eNBとの通信を行うRNとを含むTDDシステムバックホールリンク通信システムを提供する。
【００１８】
従来技術と比べると、本発明は少なくとも、eNBとRNがバックホールリンクで効率的な通信を行えるとともに、アクセスリンクの伝送性能に影響を与えないように、所定のルールに従ってバックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを割り当て、割り当てたバックホールリンクサブフレームにより相関のHARQ操作を行うことにより、伝送に誤りがあったアップデータおよびダウンデータを再送させ、バックホールリンク通信の信頼性を保証するという長所がある。
【００１９】
本発明の技術案をさらに明確に説明するために、以下、実施例の記述に使用する図面を簡単に紹介するが、以下に記述する図面は本発明に係る実施例のみとなることが言うまでもなく、当業者にとっては、創意的な労働を払わなくても、これらの図面から他の図面を得られる。
【００２０】
本発明のすべての実施例においては、図面におけるDがアクセスリンクにおけるダウン伝送のためのサブフレームを、図面におけるUがアクセスリンクにおけるアップ伝送のためのサブフレームを、図面におけるSがLTE  TDDシステムにおける特殊サブフレームをそれぞれ示し、該サブフレームにはDwPTS、UPPTSおよびGPなどが含まれ、AがアップACK／NACK応答を、Gがアップスケジュール情報を、それぞれ示し、数字の付けられたサブフレームが、送信するアップデータあるいはダウンデータのバックホールリンクサブフレームを示す。説明することは、各前記サブフレームがRN側のサブフレームを示す。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】従来技術におけるTDDモードでのフレーム構成を示す図である。
【図２】本発明の実施例に係るTDDシステムのバックホールリンクのフレーム構成の配置方法の流れを示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る他のTDDシステムバックホールリンクのフレーム構成の配置方法の流れを示す図である。
【図４Ａ】LTE  TDDフレーム構成配置１の場合のバックホールのサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図４Ｂ】LTE  TDDフレーム構成配置１の場合のバックホールのサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図４Ｃ】LTE  TDDフレーム構成配置１の場合のバックホールのサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図４Ｄ】LTE  TDDフレーム構成配置１の場合のバックホールのサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図４Ｅ】LTE  TDDフレーム構成配置１の場合のバックホールのサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図５Ａ】LTE  TDDフレーム構成配置2の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図５Ｂ】LTE  TDDフレーム構成配置2の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図５Ｃ】LTE  TDDフレーム構成配置2の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図５Ｄ】LTE  TDDフレーム構成配置2の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図５Ｅ】LTE  TDDフレーム構成配置2の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図５Ｆ】LTE  TDDフレーム構成配置2の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図６Ａ】LTE  TDDフレーム構成配置３の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図６Ｂ】LTE  TDDフレーム構成配置３の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図６Ｃ】LTE  TDDフレーム構成配置３の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図６Ｄ】LTE  TDDフレーム構成配置３の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図７Ａ】LTE  TDDフレーム構成配置４の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図７Ｂ】LTE  TDDフレーム構成配置４の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図７Ｃ】LTE  TDDフレーム構成配置４の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図７Ｄ】LTE  TDDフレーム構成配置４の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図７Ｅ】LTE  TDDフレーム構成配置４の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図８】LTE  TDDフレーム構成配置６の場合のバックホールサブフレーム割り当て及びHARQ操作を示す図である。
【図９】本発明の実施例に係る基地局eNBの構成を示す図である。
【図１０】本発明の実施例に係る中継設備RNの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
従来の技術部分に述べたように、従来技術では、RNに対して設計して適宜なバックホールフレーム構成が提案されていないが、本発明の実施例では、システムにおけるHARQのタイミング関係を総合的に考慮し、システムに対して適宜なバックホールリンクフレーム構成を設計する。本発明の実施例では、帯域内中継ノード（Type 1 relay）を例として説明する。
【００２３】
図２は本発明の実施例に係るバックホールリンクフレーム構成の配置方法の流れを示す図である。
【００２４】
図２に示すように、この方法は下記のステップを含む。
ステップ２０２：基地局eNBが、バックホールリンクアップ伝送のためのアップサブフレームおよびバックホールリンクダウンリンク伝送のためのダウンサブフレームを割り当て、サブフレーム割り当て情報を中継ノードRNに通知する。
ステップ２０４：eNBが、バックホールリンクのアップサブフレームおよびダウンサブフレームを用いることによりRNとの通信を行う。
【００２５】
具体的には、ステップ２０４では、eNBがバックホールリンクのアップサブフレームおよびダウンサブフレームを用いることによりRNとの通信を行うことは、eNBが、バックホールリンクのアップサブフレームでRNからのアップデータおよび・あるいはアップACK・NACK応答を受信することと、eNBが、バックホールリンクのダウンサブフレームでダウンデータ及び・あるいはアップスケジュール情報をRNに送信することを含む。
【００２６】
望ましくは、eNBが、１つの無線フレームを周期としてバックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを割り当てる。
【００２７】
望ましくは、割り当てたバックホールリンクのダウンサブフレームの数は、割り当てたバックホールリンクのアップサブフレームの数以上である。
【００２８】
望ましくは、eNBが、バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを割り当てることは、eNBが、アップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして割り当てることと、eNBが、ダウンサブフレームｎｋ−１をバックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当てることとを含み、ただしｋ１がeNBからアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームとRNから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストHARQのタイミングとなる。
【００２９】
望ましくは、eNBが、バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを割り当てることは、eNBが、アップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして割り当てることと、eNBが、ダウンサブフレームｎｋ−１及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−２をバックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当てることとを含み、ただしｋ１が基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームとRNから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、eNBからダウンデータを送信するダウンサブフレームとRNから該当のアップACK・NACKを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなる。
【００３０】
望ましくは、eNBが、バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを割り当てることは、eNBが、アップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして割り当てることと、eNBが、ダウンサブフレームｎｋ−１、ダウンサブフレーム集合ｎｋ−２及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−３をバックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当てることとを含み、ただしｋ１がeNBからアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームとRNから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、eNBからダウンデータを送信するダウンサブフレームとRNから該当のアップACK・NACKを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、ｋ３が複数の値を取れ、その値がｋ１、ｋ２と等しくない。
【００３１】
なお、eNBが、バックホールリンクのダウンサブフレームｍでダウンデータをRNに送信する。eNBが、バックホールリンクのアップサブフレームｍ＋ｄ１で該当のRNからのACK・NACK応答を受信する。eNBが、バックホールリンクのダウンサブフレームｍ＋ｄ２でダウンデータあるいは新たなダウンデータを再送する。ただし、バックホールリンクのアップサブフレームｍ＋ｄ１が、バックホールリンクのダウンサブフレームｍから３ms後の１つ目のバックホールアップサブフレームである。バックホールリンクのサブフレームｍ＋ｄ２が、バックホールのアップサブフレームｍ＋ｄ１から３ｍｓ後のいずれかのバックホールリンクダウンサブフレームである。
【００３２】
なお、eNBが、バックホールリンクのダウンサブフレームｍでアップスケジュール情報をRNに送信する。eNBが、バックホールのアップサブフレームｍ＋ｋ１でRNからのアップデータを受信する。eNBが、RNがアップデータあるいは新たなアップデータを再送するように、バックホールリンクのダウンサブフレームｍ＋１０でアップスケジュール情報をRNに送信する。ただし、ｋ１が、eNBがからアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームとRNから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のHARQタイミングとなる。
【００３３】
望ましくは、割り当てたバックホールリンクアップサブフレームとダウンサブフレームにはサブフレーム（#0，#1，#5，#6）が含まれていない。
【００３４】
図３は本発明の実施例に係る他のバックホールリンクフレーム構成の配置方法を示す図である。
【００３５】
図３に示すように、下記のステップを含む。
ステップS302：RNが、eNBからのバックホールリンクのアップサブフレームとダウンサブフレームの割り当て情報を受信し、該当のバックホールリンクアップサブフレームおよびダウンサブフレームを確定する。
ステップS304:RNが、バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを用いることにより、eNBとの通信を行う。
【００３６】
具体的には、ステップS304は、RNが、バックホールリンクのアップサブフレームでアップデータ及び・あるいはアップACK・NACK応答をeNBに送信することと、RNが、バックホールリンクのダウンサブフレームでeNBからのダウンデータ及び・あるいはアップスケジュール情報を受信する。
【００３７】
望ましくは、RNが、アップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして割り当て、RNが、ダウンサブフレームｎｋ−１をバックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当て、ただしｋ１がeNBからアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームとRNから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストHARQのタイミングとなる。
【００３８】
望ましくは、RNが、アップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして割り当て、RNが、ダウンサブフレームｎｋ−１及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−２をバックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当て、ただしｋ１がeNBからアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームとRNから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、eNBからダウンデータを送信するダウンサブフレームとRNから対応のアップACK・NACKを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなる。
【００３９】
望ましくは、RNが、アップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして割り当て、RNが、ダウンサブフレームｎｋ−１、ダウンサブフレーム集合ｎｋ−２及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−３をバックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当てる。ただしｋ１がeNBからアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームとRNから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、eNBからダウンデータを送信するダウンサブフレームとRNから該当のアップACK・NACKを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、ｋ３が複数の値を取れ、その値がｋ１、ｋ２と等しくない。
【００４０】
なお、RNが、バックホールリンクのダウンサブフレームｍでeNBからのダウンデータを受信する。RNが、バックホールリンクのアップサブフレームｍ＋ｄ１でACK・NACK応答を基地局に送信する。RNが、バックホールリンクのダウンサブフレームｍ＋ｄ２で、eNBから再送したダウンデータあるいは初めて送信された新たなダウンデータを受信する。ただし、バックホールリンクのアップサブフレームｍ＋ｄ１が、バックホールリンクのダウンサブフレームｍから３ms後の１つ目のバックホールアップサブフレームである。バックホールリンクのダウンサブフレームｍ＋ｄ２が、バックホールリンクのアップサブフレームｍ＋ｄ１から３ｍｓ後のいずれかのバックホールリンクダウンサブフレームである。
【００４１】
なお、RNが、バックホールリンクのダウンサブフレームｍでeNBからのアップスケジュール情報を受信する。RNが、バックホールのアップサブフレームｍ＋ｋ１でアップデータをeNBに送信する。RNが、RNがアップデータあるいは新たなアップデータを再送するように、バックホールリンクのダウンサブフレームｍ＋１０でアップスケジュール情報をRNに送信する。ただし、ｋ１が、eNBがからアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームとRNから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のHARQタイミングとなる。
【００４２】
望ましくは、RNにて確定したバックホールリンクのアップサブフレームとダウンサブフレームにはサブフレーム（#0，#1，#5，#6）が含まれていない。
【００４３】
表１に示すように、TDDシステムに対して、合計７種のフレーム構成配置があり、そのうち、配置０ではバックホールリンクのダウン伝送をサポートするダウンサブフレームがなく、配置５ではバックホールリンク及びアクセスリンクをサポートするアップサブフレームがないので、配置０と配置５はRNの配置をサポートしないように提案する。RN配置をサポートするフレーム構成のうち、eNBとRNによりサブフレーム（#0，#1，#5，#6）でブロードキャストメッセージ、同期信号おとびページングなどの情報を送信する必要があるので、MBSFNサブフレームを配置できず、つまりバックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当てることができない。
【００４４】
TDDシステムに対して、各フレーム構成配置は１０ｍｓを周期とし繰り返し、各無線フレームにおいてはサブフレームの位置が同一である。このため、バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを割り当てるときに、10ms周期を採用することが適宜である。大部分のフレーム構成配置ではダウンサブフレームの数がアップサブフレームの数よりも多いので、バックホールリンクサブフレームの割り当ては対称割り当て及び非対称割り当てという２種があり、対称割り当てとはバックホールリンクダウンサブフレームの数がバックホールリンクアップサブフレームの数と等しいものを指し、対称割り当てとはバックホールリンクダウンサブフレームの数がバックホールリンクアップサブフレームの数よりも多いものを指す。
【００４５】
対称配置をサポートすれば、１つのアップサブフレームｎをバックホールリンクアップサブフレームとして割り当てると、ダウンサブフレームｎ−ｋ１をバックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当て、ただし、ｋ１がLTE規範（バージョン８）にて規定のアップスケジュール情報と該当のアップデータ伝送との間のHARQタイミングであり、表２に示すようになる。このような割り当て方法は、eNBによりRNおよびmacro UEを同時にスケジュールし同一のアップサブフレームにてアップデータの伝送を行うことを保証し、eNBスケジューラの設計が簡単になる。
【００４６】
【表２】
0005393875.tif 000003
【００４７】
配置１，２，３，４，６について、eNBがダウンサブフレームｍでアップスケジュール情報を送信すれば、該当のアップデータがアップサブフレームｎ＋ｋ１で送信され、ｋ１の値が表２に示すようになる。
【００４８】
非対称割り当てをサポートすれば、対称割り当てに係るサブフレーム以外、付加のバックホールリンクダウンサブフレームをさらに割り当てる。アクセスリンクのHARQ操作に対する影響が最小になるよう保証するために、サブフレーム集合ｎ−ｋ２を優先的にバックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当て（バックホールアップサブフレームをサブフレームｎとする）、ｋ２が表３に示すように、複数の値を取れ、LTE規範（バージョン８）に規定のダウンデータ伝送と該当のアップACK・NACK応答との間のHARQタイミングとなる。付加のバックホールリンクダウンサブフレームをさらに割り当てる必要があれば、サブフレーム集合ｎ−ｋ３をバックホールリンクダウンサブフレームとして割り当て、ｋ３が複数の値を取れ、ｋ３の値がｋ１とｋ２の値と等しくない。
【００４９】
【表３】
0005393875.tif 000004
【００５０】
表３に示すように、ｋ２が複数の値を取れる。eNBがサブフレーム集合ｎ−ｋ２におけるサブフレームでダウンデータを送信すれば、該当のアップACK・NACK応答をアップサブフレームｎで送信する。
【００５１】
前記のサブフレーム割り当て方法によれば、アクセスリンクのHARQ操作に対する影響が最小になることを保証できるが、あるサブフレームの割り当てによりバックホールリンクのHARQ  RTT（Round-trip Time）が長くなり、たとえば１５ｍｓとなる。これにより、リアルタイムの業務による伝送に影響を与えるので、影響を減少するために、バックホールリンクHARQ  RTTについて閾値（たとえば１５ｍｓ）を設定し、HARQ  RTTが１５ｍｓ以上になるバックホールリンクのサブフレーム割り当てを適宜な割り当て方法ではないと見なす。上記の規則により、TDDの各配置に対して、最適なバックホールリンクサブフレームを割り当てられる。
【００５２】
割り当てたバックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームにより、バックホールリンクのHARQ操作を行うことができる。ダウンHARQとLTE規範（バージョン８）におけるものと同じく、同期でない適応HARQ、つまりダウンデータの初め伝送と該当のアップACK・NACK応答との間のタイミングが固定となり、最新あるいは新たなものがeNBのスケジュールによるものとなり、つまりアップACK・NACKと最新あるいは新たなものとの間のタイミングが固定ではなく、標準的な規定をいらない。アップHARQについて、LTE規範（バージョン８）と異なる操作を採用する。LTE規範においては、アップHARQについて同期的で適応でないHARQを採用し、アップデータの初め送信とダウンACK・NACK（PHICH、ダウンACK・NACKを伝送するチャンネル）との間のタイミング、及びPHICH・アップスケジュール情報（PHICHとアップスケジュール情報が同一のサブフレームにある）とアップ再送あるいは新たなものとの間のタイミングが固定であり、標準的な規定をいる。アップデータの伝送に誤りがある場合、eNBがPHICHチャンネル（Physical HARQ Indication Channel、物理ハイブリッド自動繰り返し指示チャンネル）にてNACKを送信し、アップスケジュール情報における新たなデータの指示ビットが０となる場合、アップデータが同一のリソースで再送される。データ伝送が正しければ、eNBがPHICHによりACｋを送信するとともに、制御チャンネルにより新たなアップスケジュール情報を送信し、アップスケジュール情報における新データ指示ビットが１となると、新たなアップデータがアップスケジュール情報にて規定のリソースにより伝送される。このような設計によれば、シグナリングの消費を節約できる。バックホールリンクにホールリンクの質が直通リンクより高いので、アップHARQは同期適応HARQを採用し、R-PHICHチャンネルを設計しない、R-PHICHチャンネル伝送のアップスケジュール情報により再送あるいは新たな送信をスケジュールされ、再送あるいは新たな送信はアップスケジュール情報における新データよりビット区別を指示する。アップスケジュール情報と相応のアップ伝送との間のタイミング、アップ伝送とアップスケジュール情報との間のタイミングが固定であり、標準的な規定をいる。
【００５３】
ハードウェアの処理速度により、データ及び応答の復号化による遅延が標準的に３ｍｓ以下にならないように限定されているため、HARQ操作を行うときに、データと応答との間の遅延が３ｍｓ以下にならず、スケジュールとデータ伝送との間の遅延も３ｍｓ以下にならないことを保証する必要がある。
【００５４】
割り当てたバックホールリンクサブフレームおよび新たなHARQ操作に基づいて、各TDD配置におけるバックホールリンクサブフレームに対して新たなHARQ操作を設計した。
【００５５】
以下、図４Aないし図８を参照し、各TDDフレーム構成でのバックホールリンクサブフレームの割り当て及びHARQ操作を詳述する。
【００５６】
TDD配置１：
表２に示すように、LTE規範（バージョン８）の規定により、ダウンサブフレーム４のアップスケジュール情報によりアップサブフレーム８のアップデータがスケジュールされ、ダウンサブフレーム９のアップスケジュール情報によりアップサブフレーム３のアップデータがスケジュールされるとともに、表２により、ダウンサブフレーム４のダウンデータに対応するアップACK・NACK応答がアップサブフレーム８にて、ダウンサブフレーム９のダウンデータに対応するアップACK・NACK応答がアップサブフレーム３にてそれぞれ伝送される。
【００５７】
対称割り当てをサポートする場合、ダウンサブフレーム４とアップサブフレーム８をバックホールリンクのダウンサブフレームとアップサブフレームにそれぞれ割り当て、あるいはダウンサブフレーム９とアップサブフレーム４をバックホールリンクのダウンサブフレームとアップサブフレームにそれぞれ割り当てる可能で、ダウンサブフレーム（４、９）とアップサブフレーム（３、８）のそれぞれをバックホールリンクのダウンサブフレームとアップサブフレームに割り当てる可能である。
【００５８】
非対称割り当てをサポートする場合、ダウンサブフレーム（４、９）をバックホールリンクのダウンサブフレームに、アップサブフレーム３あるいは８をバックホールリンクのアップサブフレームにそれぞれ割り当てる可能である。上記により、図４Aないし４Eにそれぞれ示すように５種のバックホールリンクのサブフレーム割り当てがある。このようなサブフレーム割り当ては、アクセスリンクのHARQ操作に影響がなく、バックホールリンクHARQ  RTTも１５ｍｓを超えない。
【００５９】
割り当てたバックホールリンクサブフレームに基づいて、HARQ操作を設計することができる。図４Aを例とすれば、eNBが、バックホールリンクのダウンサブフレーム４でダウンデータを送信し、RNが、バックホールリンクのアップサブフレーム８でアップACK・NACK応答を送信し、再送あるいは新たな送信が次のバックホールリンクダウンサブフレーム４にて最も早く行え、最小のダウンHARQ  RTTが１０ｍｓとなる。RNがアップサブフレーム８でアップデータを送信し、eNBがダウンサブフレーム４でアップスケジュール情報を送信し、RNが次のバックホールリンクのアップサブフレーム８でアップデータの再送あるいは新たなアップデータの送信を行い、HARQ RTTが１０ｍｓとなる。合計１つのダウンHARQプロセス及び１つのアップHARQプロセスがある。
【００６０】
上記のタイミング関係はLTE規範（バージョン８）の規定と同じであり、新たに設計する必要がなく、復号化による遅延を十分に保障できる。
【００６１】
TDD配置２：
TDD配置２は、各無線フレーにおいては合計２つのアップサブフレームがあり、表３により、ダウンサブフレーム５，６のダウンデータに対応するアップACK・NACKをアップサブフレーム２で送信し、ダウンサブフレーム０，１のダウンデータに対応するアップACK・NACKをアップサブフレーム７で送信する必要があり、いずれかの配置でもアップサブフレームがバックホールリンクのアップサブフレームとなり、アクセスリンクのHARQ操作に対する影響が同じく、ともにアクセスリンクの一部のダウンデータがアップACK・NACK応答に対応できないようになる。
【００６２】
サブフレーム２をバックホールリンクのアップサブフレームとして配置する場合、表２により、ダウンサブフレーム８のアップスケジュール情報によりアップサブフレーム２のアップデータの伝送をスケジュールし、対称割り当てをサポートする場合、サブフレーム２とサブフレーム８をバックホールリンクのアップサブフレームとダウンサブフレームにそれぞれ割り当て、非対称をサポートする場合、表３により、ダウンサブフレーム４，８のダウンデータに対応するアップACK・NACKがアップサブフレーム２にあり、サブフレーム８以外、さらにサブフレーム４をバックホールリンクのダウンんサブフレームに優先的に割り当てられる。さらなる多くのバックホールリンクのダウンサブフレームが必要となれば、さらに、ダウンサブフレーム３および・あるいは９をバックホールリンクダウンサブフレームとして割り当てられる。しかし、サブフレーム９をバックホールリンクダウンサブフレームとして割り当てれば、バックホールリンクのダウンHARQのあるプロセスの最小RTTが１９ｍｓとなり、リアルタイムの業務に影響を与えるため、このような割り当てが不当であると見なされる。
【００６３】
サブフレーム７をバックホールリンクアップサブフレームとして配置する場合、表２により、ダウンサブフレーム３のアップスケジュール情報によりアップサブフレーム２のアップデータ伝送をスケジュールし、対称割り当てをサポートする場合、サブフレーム３とサブフレーム７をバックホールリンクのダウンサブフレームとアップサブフレームとしてそれぞれ割り当てる。非対称をサポートする場合、表３により、ダウンサブフレーム３と９のダウンデータに対応するアップACK・NACKがアップサブフレームにあり、サブフレーム３以外に、ダウンサブフレーム９をバックホールリンクのダウンサブフレームとして優先的に割り当てられる。さらなる多くのバックホールリンクダウンサブフレームが必要となれば、さらにダウンサブフレーム４および・あるいは８をバックホールリンクダウンサブフレームとして割り当てることができる。しかし、サブフレーム４をバックホールリンクダウンサブフレームとして割り当てれば、バックホールリンクのダウンHARQのあるプロセスの最小RTTが１９ｍｓとなり、リアルタイムの業務に影響を与えるため、このような割り当てが不当であると見なされる。
【００６４】
上記の記述により、図５Aないし５Fに示すように、６種の適宜なバックホールリンクサブフレームの割り当てを設計できる。
【００６５】
割り当てたバックホールサブフレームに基づいて、HARQ操作の設計を提供する。図５Cを例とすれば、eNBが、ダウンサブフレーム（３，４，８）でダウンデータパケットを送信し、該当のアップACK・NACK応答がともにアップサブフレーム２にあり、最も早く再送あるいは新たな送信が次のダウンサブフレーム８にて行われ、ダウンサブフレーム３のダウンデータ伝送によって形成したHARQプロセスの最小RTTが１５ｍｓとなり、合計１５個のダウンプロセスがある。説明することは、複数のダウンデータパケットに対応する複数のACK・NACK応答の伝送はLTE規範（バージョン８）に規定のACK・NACKボーディング（bundling）あるいはACK・NACK多重を用いることができる。LTE規範（バージョン８）により、ダウンサブフレーム３のダウンデータに対応するアップACK・NACK応答がアップサブフレーム７にあるため、ダウンサブフレーム３とアップサブフレーム２との間のタイミングを設計し直す必要がある。
【００６６】
RNがアップサブフレーム２でアップデータを送信し、eNBがダウンサブフレーム８でアップスケジュール情報を送信し、RNが次のアップサブフレーム２でアップデータの再送あるいは新たなアップデータ送信を行い、HARQ  RTTが１０ｍｓとなり、合計１つのアッププロセスがある。
【００６７】
TDD配置３：
表３により、アップサブフレーム２とアップサブフレーム４に対して、サブフレーム（０，１，５，６）のダウンデータに対応するアップACK。NACK応答を送信する必要があるが、アクセスリンクのHARQ操作に影響を与えられ、あるダウン伝送に対するACK・NACK応答がなくなるようになる。アクセスリンクHARQ操作に対する影響を最小化するために、アップサブフレーム３をバックホールリンクアップサブフレームとして割り当てる。表２により、ダウンサブフレーム９のアップスケジュール情報によりアップサブフレーム３のアップデータ伝送をスケジュールするため、対称割り当てをサポートする場合、eNBが、アップサブフレーム３とダウンサブフレーム９をバックホールリンクのアップサブフレームとダウンサブフレームとしてそれぞれ割り当てる。非対称割り当てをサポートすれば、ダウンサブフレーム７及び・あるいは８をバックホールリンクのダウンサブフレームとして優先的に割り当てることにより、アクセスリンクのHARQ操作に対する影響を最小化することができる。上記の割り当て方法により、図６Aないし６Dに示すように合計４種のバックホールリンクサブフレームの割り当てがある。
【００６８】
割り当てたバックホールリンクサブフレームに基づいて、HARQ操作の設計を提供する。図６Dを例とすれば、eNBが、ダウンサブフレーム（７，８，９）でダウンデータを送信し、該当のアップACK・NACK応答がアップサブフレーム３にて送信され、最も早く再送あるいは新たなデータ送信が次のダウンサブフレーム７にて行われ、プロセスの最小RTTがすべて１０ｍｓ以下となり、合計３つのプロセスがある。ダウンサブフレーム９のダウンデータに対応するアップACK・NACK応答がアップサブフレーム４にあるため、ダウンサブフレーム９とアップサブフレーム３との間のタイミングを設計し直す必要がある。
【００６９】
RNがアップサブフレーム３でアップデータを送信し、eNBがダウンサブフレーム９でアップスケジュール情報を送信し、RNが次のアップサブフレーム３でアップデータの再送あるいは新たなアップデータ送信を行い、HARQ  RTTが１０ｍｓとなり、合計１つのプロセスがある。
【００７０】
TDD配置４：
表３により、アップサブフレーム２でサブフレーム（０，１，５）のダウンデータに対応するアップACK・NACKが伝送され、アップサブフレーム３でサブフレーム６のダウンデータに対応するアップACK・NACKが伝送される。アクセスリンクHARQ操作に対する影響を最小化するために、アップサブフレーム３をバックホールリンクアップサブフレームとして割り当てる。表２により、ダウンサブフレーム９のアップスケジュール情報によりアップサブフレーム３のアップデータをスケジュールするため、対称割り当てをサポートする場合、eNBが、アップサブフレーム３とダウンサブフレーム９をバックホールリンクのアップサブフレームとダウンサブフレームとしてそれぞれ割り当てる。非対称割り当てをサポートすれば、ダウンサブフレーム７及び・あるいは８をダウンサブフレームとして優先的に割り当てることにより、アクセスリンクのHARQ操作に対する影響を最小化することができる。ダウンサブフレーム４をバックホールダウンサブフレームとして割り当ても、アクセスリンクのHARQ操作に影響を与えない。上記の割り当て方法により、図7Aないし7Eに示すように合計５種のバックホールリンクサブフレームの割り当てがある。
【００７１】
割り当てたバックホールリンクサブフレームに基づいて、HARQ操作の設計を提供する。図７Eを例とすれば、eNBが、ダウンサブフレーム（４，７，８，９）でダウンデータを送信し、該当のアップACK・NACK応答がアップサブフレーム３にて送信され、最も早く再送あるいは新たなデータ送信が次のダウンサブフレーム７にて行われ、プダウンサブフレーム４のダウンデータ伝送によって形成されるHARQロセスの最小RTTが１３ｍｓとなり、合計５つのプロセスがある。ダウンサブフレーム４のダウンデータに対応するアップACK・NACK応答がアップサブフレーム２にあるため、ダウンサブフレーム４とアップサブフレーム２との間のタイミングを設計し直す必要がある。
【００７２】
RNがアップサブフレーム３でアップデータを送信し、eNBがダウンサブフレーム９でアップスケジュール情報を送信し、RNが次のアップサブフレーム３でアップデータの再送あるいは新たなアップデータ送信を行い、HARQ  RTTが１０ｍｓとなり、合計１つのプロセスがある。
【００７３】
TDD配置６：
TDD配置６に対して、ダウンサブフレーム９のみをMBSFNサブフレームとして配置でき、バックホールリンクのダウンサブフレームとして、表２および表３により、ダウンサブフレーム９のアップスケジュール情報によりアップサブフレーム４のアップデータをスケジュールするとともに、ダウンサブフレーム９のダウンデータに対応するアップACK・NACKがアップサブフレーム４にある。このため、図８に示すように、eNBが、アップサブフレーム４とダウンサブフレーム９をバックホールリンクのアップサブフレームとダウンサブフレームとして割り当てる。
【００７４】
アクセスリンクアップHARQプロセスが繰り返しているので、いずれかのアップサブフレームをバックホールリンクのアップサブフレームとして割り当ても、アクセスリンクのアップHARQ操作に影響を与える。しかし、RNが、ACK引っ掛かりアッププロセスを先に送信することにより、この問題を解決することができる。
【００７５】
割り当てたバックホールリンクサブフレームに基づいて、HARQ操作の設計を提供する。eNBが、ダウンサブフレーム９でダウンデータを送信し、RNがアップACK・NACK応答をアップサブフレーム４にて送信され、再送あるいは新たなデータ送信が次のダウンサブフレーム９にて最も早く行われ、最小のRTTが１０ｍｓとなり、合計１つのプロセスがある。
【００７６】
RNがアップサブフレーム4でアップデータを送信し、eNBがダウンサブフレーム９でアップスケジュール情報を送信し、RNが次のダウンサブフレーム４でデータの再送あるいは新たなアップデータ送信を行い、RTTが１０ｍｓとなり、合計１つのアッププロセスがある。アップデータからアップスケジュールまでの間のタイミングがLTE規範（バージョン８）の規定と異なり、設計し直す必要がある。
【００７７】
これより、本発明の実施例に係る方法を採用し、所定のルールに従ってバックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを割り当てることにより、eNBとRNのバックホールリンクにおける効率的な通信を保証するとともに、アクセスリンクの伝送性能に影響を与えないことができる。割り当てたバックホールサブフレームに基づいて相関のHARQ操作を行うことにより、伝送に誤りがあるアップデータ及びダウンデータを再送でき、バックホールリンク通信の信頼性を保障できる。
【００７８】
図９は本発明の実施例に係る基地局の構成を示す図である。
【００７９】
図９に示すように、基地局は、バックホールリンクのアップ伝送のアップサブフレームおよびバックホールリンクのダウン伝送のダウンサブフレームを割り当てるための割り当て手段９０と、サブフレームの割り当て情報を中継ノードに通知する送信手段９２と、バックホールリンクのアップサブフレームとダウンサブフレームを用いることにより、中継ノードとの通信を行う通信手段９４とを含む。
【００８０】
具体的に、通信手段９４はさらに、バックホールリンクのアップサブフレームで、中継ノードから送信されるアップデータ及び・あるいはアップACK・NACK応答を受信する受信装置と、バックホールリンクのダウンサブフレームでダウンデータ及び・あるいはアップスケジュール情報を中継ノードに送信する送信装置とを含む。
【００８１】
望ましくは、割り当て手段９０はアップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして割り当てるとともに、ダウンサブフレームｎｋ−１をバックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当て、ただしｋ１が基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストHARQのタイミングとなる。
【００８２】
望ましくは、割り当て手段９０は、アップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして割り当て、ダウンサブフレームｎｋ−１及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−２をバックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当て、ただしｋ１が基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップACK・NACKを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなる。
【００８３】
望ましくは、割り当て手段９０は、アップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして割り当て、ダウンサブフレームｎｋ−１、ダウンサブフレーム集合ｎｋ−２及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−３をバックホールリンクのダウンサブフレームとして割り当て、ただしｋ１が基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップACK・NACKを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、ｋ３が複数の値を取れ、その値がｋ１、ｋ２と等しくない。
【００８４】
図１０は本発明の実施例に係る中継設備の構成を示す図である。
【００８５】
図１０に示すように、中継設備は、基地局からのバックホールリンクのアップ伝送のアップサブフレーム及びバックホールリンクのダウン伝送のダウンサブフレームの割り当て情報を受信するための受信手段１００と、サブフレーム割り当て情報に基づいて、バックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを確定するための確定手段１０４と、バックホールリンクのアップサブフレームとダウンサブフレームを用いることにより、中継ノードとの通信を行う通信手段１０６とを含む。
【００８６】
なお、通信手段１０６はさらに、バックホールリンクのアップサブフレームで、アップデータ及び・あるいはアップACK・NACK応答を基地局に送信する送信装置と、バックホールリンクのダウンサブフレームで基地局から送信されるダウンデータ及び・あるいはアップスケジュール情報を受信する受信装置とを含む。
【００８７】
望ましくは、確定手段１０４はさらに、アップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして確定するとともに、ダウンサブフレームｎｋ−１をバックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、ただしｋ１が基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストHARQのタイミングとなる。
【００８８】
望ましくは、確定手段１０４は、アップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして確定し、ダウンサブフレームｎｋ−１及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−２をバックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、ただしｋ１が基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップACK・NACKを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなる。
【００８９】
望ましくは、確定手段１０４は、アップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして確定し、ダウンサブフレームｎｋ−１、ダウンサブフレーム集合ｎｋ−２及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−３をバックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、ただしｋ１が基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップACK・NACKを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、ｋ３が複数の値を取れ、その値がｋ１、ｋ２と等しくない。
【００９０】
さらに、本発明は、バックホールリンクのアップ伝送のアップサブフレーム及びバックホールリンクのダウン伝送のダウンサブフレームを割り当て、サブフレームの割り当て情報を中継ノードに通知するための基地局と、サブフレームの割り当て情報を受信し、該当のバックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを確定し、バックホールリンクのアップサブフレームとダウンサブフレームを用いることにより、基地局との通信を行う中継ノードとを含むTDDシステムバックホールリンク通信システムを提供する。
【００９１】
望ましくは、中継ノードは、アップサブフレームｎをバックホールリクのアップサブフレームとして確定するとともに、ダウンサブフレームｎｋ−１をバックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、ただしｋ１が基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のハイブリッド自動繰り返しリクエストHARQのタイミングとなる。
【００９２】
望ましくは、中継ノードは、アップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして確定し、ダウンサブフレームｎｋ−１及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−２をバックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、ただしｋ１が基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップACK・NACKを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなる。
【００９３】
望ましくは、中継ノードは、アップサブフレームｎをバックホールリンクのアップサブフレームとして確定し、ダウンサブフレームｎｋ−１、ダウンサブフレーム集合ｎｋ−２及びダウンサブフレーム集合ｎｋ−３をバックホールリンクのダウンサブフレームとして確定し、ただしｋ１が基地局からアップスケジュール情報を送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップデータを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、k2が、複数の値を取れ、基地局からダウンデータを送信するダウンサブフレームと中継ノードから該当のアップACK・NACKを送信するアップサブフレームとの間のHARQのタイミングとなり、ｋ３が複数の値を取れ、その値がｋ１、ｋ２と等しくない。
【００９４】
上記の記述からわかるように、本発明の実施例では、所定のルールに従ってバックホールリンクのアップサブフレーム及びダウンサブフレームを割り当て、eNBとRNのバックホールリンクにおける効率的な通信を保証するとともに、アクセスリンクの伝送性能に影響を与えないことができる。割り当てたバックホールサブフレームに基づいて相関のHARQ操作を行うことにより、伝送に誤りがあるアップデータ及びダウンデータを再送でき、バックホールリンク通信の信頼性を保障できる。
【００９５】
本発明の実施例を示して記述したが、当業者にとっては、本発明の原理の精神を超えない範囲内で、これらの実施例を変更、修正、切り替え及び変形することができ、本発明の範囲が、添付の請求項または同等物のみにより限定される。
【符号の説明】
【００９６】
９０  割り当て手段
９２  送信手段
９４  通信手段
１００  受信手段
１０２  確定手段
１０４  通信手段
【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図７Ｅ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１】
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